CN103526047A - 一种褐铁矿型红土镍矿的冶炼方法及其产品 - Google Patents

一种褐铁矿型红土镍矿的冶炼方法及其产品 Download PDF

Info

Publication number
CN103526047A
CN103526047A CN201310449182.6A CN201310449182A CN103526047A CN 103526047 A CN103526047 A CN 103526047A CN 201310449182 A CN201310449182 A CN 201310449182A CN 103526047 A CN103526047 A CN 103526047A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nickel
cobalt
nickel ore
smelting method
smelting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310449182.6A
Other languages
English (en)
Inventor
宗义正
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yongxing Taizhou Alloy Material Science And Technology Ltd
Original Assignee
Yongxing Taizhou Alloy Material Science And Technology Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yongxing Taizhou Alloy Material Science And Technology Ltd filed Critical Yongxing Taizhou Alloy Material Science And Technology Ltd
Priority to CN201310449182.6A priority Critical patent/CN103526047A/zh
Publication of CN103526047A publication Critical patent/CN103526047A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Abstract

本发明公开了一种褐铁矿型红土镍矿的冶炼方法，包括以下步骤：酸浸得到滤液和滤渣；滤液进行逆流洗涤、加入碳酸钠中和，加入氢氧化钙调节pH得到镍钴沉淀，镍钴沉淀再进行逆流洗涤即可得到镍钴产品；滤渣和镍钴产品中加入助熔剂，在等离子炉中熔化成母液，加入焦炭进行冶炼，加入添加剂进行初还原反应得到镍钴合金液体进入单嘴精炼炉中精炼；浇注、锻轧、热处理得到不锈钢产品。本发明将湿法和火法工艺结合，在常压下用酸作浸出剂得到高浸出率的镍钴沉淀，后续采用单嘴精炼炉进行精炼不锈钢，能提高钢水品质，而且在发明中使用了NCP-2添加剂和硫酸钠可以富集镍元素，本发明制备工艺简单环保，易于大规模生产。

Description

一种褐铁矿型红土镍矿的冶炼方法及其产品
技术领域
本发明属于冶金及材料科学技术领域，特别涉及一种褐铁矿型红土镍矿的冶炼方法及其产品。
背景技术
红土镍矿的主要化学成分包括Ni、Co、Cr2O3、Fe、MgO、SiO2、Al2O3、Mn 、S 、P等，而镍元素被称为奥氏体形成元素，在不锈钢中的主要作用在于它改变了钢的晶体结构而形成奥式体晶体结构，从而改善不锈钢的可塑性、壳焊接性和韧性等金属性。普通碳钢的晶体结构被称为铁氧体，呈体心立方结构，加入镍后，促使晶体结构从体心立方结构转变为面心立方机构，这种结构被称为奥式体。常见的奥氏体形成元素还有：碳、氮、锰、铜。红土镍矿有两种类型，一种是褐铁矿型红土镍矿，具有铁高、镍低、硅、镁也低，但钴含量高，一般采用湿法工艺处理，而另一种是硅镁镍矿型红土镍矿，其硅、镁含量高、而铁、钴含量低，但镍含量高，通常采用火法工艺进行处理。但由于湿法处理通常在高压下进行，这不仅耗能、而且对设备要求高，而对于湿法和火法结合的冶炼方法暂时未见报道。
发明内容
发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种成本低、无污染、金属回收率高的褐铁矿型红土镍矿的冶炼方法及其产品。
技术方案：为了解决上述技术问题，本发明提供一种褐铁矿型红土镍矿的冶炼方法，包括以下步骤：
1）酸浸：将褐铁矿型红土镍矿破碎、磨细至70μm以下，加入98%的浓硫酸同时进行加热并搅拌，加热温度为66~70℃，同时加入硫酸钠浸出，得到滤液和滤渣；
2）将步骤1）滤液进行逆流洗涤、加入碳酸钠中和去除铁铝，加入氢氧化钙调节pH得到镍钴沉淀，镍钴沉淀再进行逆流洗涤即可得到镍钴产品。
3）将步骤1）的滤渣和步骤2）中的镍钴产品中加入助熔剂，在等离子炉中熔化成母液，熔化后母液的温度为1200~1260℃，待母液完全熔化后加入焦炭进行冶炼，同时控制冶炼温度为1200~1260℃，并同时加入添加剂进行初还原反应1~2h得到镍钴合金液体；
4）镍钴合金液体进入单嘴精炼炉中精炼，抽真空时间为4~6分钟，真空度小于100pa，采用顶部吹氧气底部吹氩气进行精炼；
5）钢锭浇注、锻轧成坯料、坯料热处理得到不锈钢产品。
所述步骤3）中的助熔剂为石灰石、白云石或硅石。
所述步骤3）中的添加剂为NCP-2或硫酸钠中的一种或几种。所述添加剂为NCP-2或硫酸钠中的一种或几种。添加剂为NCP-2添加剂购买于上海摩田化学有限公司。NCP-2添加剂是一种不挥发的、低粘度的聚合物添加剂。产品为环境友好型添加剂、无色无味、可用于醋丙、纯丙及苯丙乳液中，以赋于优秀的粘性和对基材的附着力。由于其独特的化学结构NCP-2添加剂具有高度的耐水解、抗冻性和疏水性。在本发明中NCP-2添加剂能够改变红土镍矿的化学结构，降低镍铁晶粒表面张力，从而促进镍铁晶粒的聚集、长大，对后续的磁选分离有利。而且不会产生有毒害的气体或固体物质。
所述助熔剂为石灰石、白云石或硅石中的一种或几种。
所述的褐铁矿型红土镍矿的湿法冶炼方法制备的不锈钢。镍作为合金元素在不锈钢中的作用，在于它使高铬钢的组织发生变化，从而使不锈钢的耐腐蚀性能及工艺性能获得某些改善。
有益效果：本发明将湿法和火法工艺结合，在常压下用酸作浸出剂得到高浸出率的镍钴沉淀，后续采用单嘴精炼炉进行精炼不锈钢，不仅能提高钢水品质，减少不合格钢水的产生，尤其是成分不均匀、硫含量不合格等问题，而且在发明中使用了NCP-2添加剂和硫酸钠可以富集镍元素，本发明制备工艺简单环保，易于大规模生产。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料配比仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1 
一种褐铁矿型红土镍矿的冶炼方法，包括以下步骤：酸浸：将褐铁矿型红土镍矿破碎、磨细至70μm以下，加入98%的浓硫酸同时进行加热并搅拌，加热温度为66℃，同时加入硫酸钠浸出，得到滤液和滤渣；将滤液进行逆流洗涤、加入碳酸钠中和去除铁铝，加入氢氧化钙调节pH得到镍钴沉淀，镍钴沉淀再进行逆流洗涤即可得到镍钴产品。将滤渣和镍钴产品中加入石灰石，在等离子炉中熔化成母液，熔化后母液的温度为1200℃，待母液完全熔化后加入焦炭进行冶炼，同时控制冶炼温度为1200℃，并同时加入NCP-2进行初还原反应1h得到镍钴合金液体；镍钴合金液体进入单嘴精炼炉中精炼，抽真空时间为4分钟，真空度小于100pa，采用顶部吹氧气底部吹氩气进行精炼；钢锭浇注、锻轧成坯料、坯料热处理得到不锈钢产品。
 
实施例2
一种褐铁矿型红土镍矿的冶炼方法，包括以下步骤：酸浸：将褐铁矿型红土镍矿破碎、磨细至70μm以下，加入98%的浓硫酸同时进行加热并搅拌，加热温度为70℃，同时加入硫酸钠浸出，得到滤液和滤渣；将滤液进行逆流洗涤、加入碳酸钠中和去除铁铝，加入氢氧化钙调节pH得到镍钴沉淀，镍钴沉淀再进行逆流洗涤即可得到镍钴产品。将滤渣和镍钴产品中加入白云石，在等离子炉中熔化成母液，熔化后母液的温度为1260℃，待母液完全熔化后加入焦炭进行冶炼，同时控制冶炼温度为1260℃，并同时加入硫酸钠进行初还原反应2h得到镍钴合金液体；镍钴合金液体进入单嘴精炼炉中精炼，抽真空时间为6分钟，真空度小于100pa，采用顶部吹氧气底部吹氩气进行精炼；钢锭浇注、锻轧成坯料、坯料热处理得到不锈钢产品。
 
实施例3
一种褐铁矿型红土镍矿的冶炼方法，包括以下步骤：酸浸：将褐铁矿型红土镍矿破碎、磨细至70μm以下，加入98%的浓硫酸同时进行加热并搅拌，加热温度为68℃，同时加入硫酸钠浸出，得到滤液和滤渣；将滤液进行逆流洗涤、加入碳酸钠中和去除铁铝，加入氢氧化钙调节pH得到镍钴沉淀，镍钴沉淀再进行逆流洗涤即可得到镍钴产品。将滤渣和镍钴产品中加入石灰石、白云石或硅石，在等离子炉中熔化成母液，熔化后母液的温度为1230℃，待母液完全熔化后加入焦炭进行冶炼，同时控制冶炼温度为1230℃，并同时加入硫酸钠进行初还原反应1.5h得到镍钴合金液体；镍钴合金液体进入单嘴精炼炉中精炼，抽真空时间为5分钟，真空度小于100pa，采用顶部吹氧气底部吹氩气进行精炼；钢锭浇注、锻轧成坯料、坯料热处理得到不锈钢产品。
分别按照实施例1~3制备的精炼式不锈钢与市面上的普通的不锈钢在测试温度为1000~1200℃下进行耐热性能的测试：硬度、抗拉强度、屈服强度。 
腐蚀性能测试：在室温下采用1N H2SO4+1N KSCN溶液及除氧的3.5%NaCl溶液进行动电位极化实验。在30%的沸腾醋酸溶液中浸泡5次，每次48小时。
  硬度HBS 抗拉强度Mpa 屈服强度Mpa 测试温度℃
实施例1 178 589 442 1000~1200
实施例2 176 586 435 1000~1200
实施例3 175 584 446 1000~1200
对照 183 530 406 1000~1200
晶间腐蚀的实验结果以及在酸中的腐蚀速度结果如下：
腐蚀介质 1NH2SO4+1N KSCN溶液再活化率Rr 30%的沸腾醋酸溶液(mm/y) 浸泡5次，每次48小时
实施例1 0.00283 0.0088
实施例2 0.00275 0.0087
实施例3 0.00278 0.0085
对照 0.136 0.016

Claims (4)

1.一种褐铁矿型红土镍矿的冶炼方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）酸浸：将褐铁矿型红土镍矿破碎、磨细至70μm以下，加入98%的浓硫酸同时进行加热并搅拌，加热温度为66~70℃，同时加入硫酸钠浸出，得到滤液和滤渣；
2）将步骤1）滤液进行逆流洗涤、加入碳酸钠中和去除铁铝，加入氢氧化钙调节pH得到镍钴沉淀，镍钴沉淀再进行逆流洗涤即可得到镍钴产品；
3）将步骤1）的滤渣和步骤2）中的镍钴产品中加入助熔剂，在等离子炉中熔化成母液，熔化后母液的温度为1200~1260℃，待母液完全熔化后加入焦炭进行冶炼，同时控制冶炼温度为1200~1260℃，并同时加入添加剂进行初还原反应1~2h得到镍钴合金液体；
4）镍钴合金液体进入单嘴精炼炉中精炼，抽真空时间为4~6分钟，真空度小于100pa，采用顶部吹氧气底部吹氩气进行精炼；
5）钢锭浇注、锻轧成坯料、坯料热处理得到不锈钢产品。
2.根据权利要求1所述的褐铁矿型红土镍矿的湿法冶炼方法，其特征在于，所述步骤3）中的助熔剂为石灰石、白云石或硅石。
3.根据权利要求1所述的褐铁矿型红土镍矿的湿法冶炼方法，其特征在于，所述步骤3）中的添加剂为NCP-2或硫酸钠中的一种或几种。
4.权利要求1~3任一项所述的褐铁矿型红土镍矿的湿法冶炼方法制备的不锈钢。
CN201310449182.6A 2013-09-27 2013-09-27 一种褐铁矿型红土镍矿的冶炼方法及其产品 Pending CN103526047A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310449182.6A CN103526047A (zh) 2013-09-27 2013-09-27 一种褐铁矿型红土镍矿的冶炼方法及其产品

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310449182.6A CN103526047A (zh) 2013-09-27 2013-09-27 一种褐铁矿型红土镍矿的冶炼方法及其产品

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103526047A true CN103526047A (zh) 2014-01-22

Family

ID=49928392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310449182.6A Pending CN103526047A (zh) 2013-09-27 2013-09-27 一种褐铁矿型红土镍矿的冶炼方法及其产品

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103526047A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104630500A (zh) * 2014-12-31 2015-05-20 金川集团股份有限公司 一种通过联合浸出工艺从红土镍矿中回收镍、钴、铁和硅的方法
CN104630503A (zh) * 2014-12-31 2015-05-20 金川集团股份有限公司 一种通过联合浸出工艺从褐铁矿中回收镍、钴、铁和硅的方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4340420A (en) * 1980-06-10 1982-07-20 Skf Steel Engineering Aktiebolag Method of manufacturing stainless steel
CN1295134A (zh) * 1999-11-08 2001-05-16 武汉科技大学 交流等离子熔融还原铬镍精矿直接冶炼不锈钢的方法和装置
US6855183B1 (en) * 2002-09-23 2005-02-15 Joseph Frank Pierce, Jr. Method for producing stainless steel
CN101104885A (zh) * 2006-06-02 2008-01-16 李智才 一种处理低铁氧化镍矿的常压浸出方法
CN101445845A (zh) * 2008-12-19 2009-06-03 陈法官 利用红土镍矿直接生产奥氏体不锈钢的生产工艺
CN101701312A (zh) * 2009-05-26 2010-05-05 山西太钢不锈钢股份有限公司 用铬矿粉和红土矿为原料冶炼不锈钢母液的方法
CN102345019A (zh) * 2011-10-25 2012-02-08 北京矿冶研究总院 一种处理褐铁型红土镍矿的方法
CN103045859A (zh) * 2013-02-04 2013-04-17 重庆大学 一种用于不锈钢生产的铬铁矿粉矿烧结处理方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4340420A (en) * 1980-06-10 1982-07-20 Skf Steel Engineering Aktiebolag Method of manufacturing stainless steel
CN1295134A (zh) * 1999-11-08 2001-05-16 武汉科技大学 交流等离子熔融还原铬镍精矿直接冶炼不锈钢的方法和装置
US6855183B1 (en) * 2002-09-23 2005-02-15 Joseph Frank Pierce, Jr. Method for producing stainless steel
CN101104885A (zh) * 2006-06-02 2008-01-16 李智才 一种处理低铁氧化镍矿的常压浸出方法
CN101445845A (zh) * 2008-12-19 2009-06-03 陈法官 利用红土镍矿直接生产奥氏体不锈钢的生产工艺
CN101701312A (zh) * 2009-05-26 2010-05-05 山西太钢不锈钢股份有限公司 用铬矿粉和红土矿为原料冶炼不锈钢母液的方法
CN102345019A (zh) * 2011-10-25 2012-02-08 北京矿冶研究总院 一种处理褐铁型红土镍矿的方法
CN103045859A (zh) * 2013-02-04 2013-04-17 重庆大学 一种用于不锈钢生产的铬铁矿粉矿烧结处理方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
赵昌明等: "从红土镍矿中回收镍的工艺研究进展", 《材料导报》, vol. 23, no. 6, 30 June 2009 (2009-06-30), pages 73 - 76 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104630500A (zh) * 2014-12-31 2015-05-20 金川集团股份有限公司 一种通过联合浸出工艺从红土镍矿中回收镍、钴、铁和硅的方法
CN104630503A (zh) * 2014-12-31 2015-05-20 金川集团股份有限公司 一种通过联合浸出工艺从褐铁矿中回收镍、钴、铁和硅的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104018091B (zh) 一种钢筋及其制备方法
CN101935809B (zh) 高性能稀土双相不锈钢合金材料及其制备方法
CN101660098B (zh) 用于580～620℃高温下、24～30MPa高压的热轧无缝钢管及生产方法
CN105886956B (zh) 一种节约型双相不锈钢薄板及其制备方法
CN110894583A (zh) 一种高韧性液压支架用1030MPa级钢板及其制备方法
CN113046654B (zh) 一种高塑性高强度高耐蚀不锈钢及其制备方法
CN103834875B (zh) 一种耐腐蚀弹性合金材料及其制备方法
CN104195458A (zh) 一种低相对磁导率的不锈钢热轧板及其制备方法
CN102994746B (zh) 工业废酸制取硫化镍精矿的方法
CN101906557A (zh) 一种超低温焊接合金钢及其生产方法
CN106756559A (zh) 一种耐浓硫酸腐蚀用高硅奥氏体不锈钢及其制备方法
CN103526132A (zh) 一种低镍高耐热不锈钢及其制备方法
CN104726782A (zh) 一种超高强度低合金钢及其制造方法
CN105543647A (zh) 一种高强度特种钢合金及其制备工艺
CN113528858A (zh) 通过镍铁转产制备高镍型三元前驱体的方法及其应用
CN102839331A (zh) 一种高韧性耐腐蚀钢及其制造方法
CN103526047A (zh) 一种褐铁矿型红土镍矿的冶炼方法及其产品
CN101368232B (zh) 一种从钴铜铁合金中回收有价金属的方法
CN103436793B (zh) 汽车轮毂合金钢的制造方法
CN101195869A (zh) 一种氧化镍矿氯化氧化处理后物料的浸出方法
CN107779787B (zh) Z2cn19-10ns核电管道用奥氏体不锈钢及钢锭生产方法
CN105018850A (zh) 一种低钨钼耐热耐腐蚀不锈钢及其制备方法
CN108118243B (zh) 一种高锰奥氏体型耐热钢合金材料及其制备方法
CN103526029B (zh) 一种不锈钢酸洗污泥制备镍铬合金的方法
CN103526103B (zh) 一种硅镁镍矿型红土镍矿的冶炼方法及其产品

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140122